DE1621783C

DE1621783C - Verfahren zur Nachbildung von Deformationsbildern

Info

Publication number: DE1621783C
Authority: DE
Inventors: John Charles Rochester; Folger William Francis Webster; Cohen Ronald Herbert Rochester; N.Y. Urbach (V.StA.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Publication date: 1972-09-14

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Nachbildung von Deformationsbildern, insbesondere für die Holographie, mit einer mittleren Verformungstiefe von bis zu 1 Mikron.

Zur Erzeugung von Bildmustern auf der Oberfläche thermoplastisch verformbarer Stoffe sind zwei Verfahren allgemein bekannt. Das erste, mit dem »Mattierungsbilder« erzeugt werden, ist in den USA.-Patentschriften 3 196 008, 3 196 001 und 3 258 336 beschrieben. Das zweite, mit dem »Reliefbilder« erzeugt werden, ist in den USA.-Patentschriften 3 055 006, 3 063 872 und 3 113 179 beschrieben. Bei jedem dieser Verfahren reagiert die Oberfläche eines erweichten thermoplastischen Stoffes auf elektrostatische Kräfte durch Verformung. Der grundlegende Unterschied zwischen »Mattierung« und »Relief« besteht jedoch darin, daß die Mattierung auf gleichmäßig geladenen Flächenteilen als eine gleichmäßige Verteilung von Oberflächenfalten oder -runzelungen auftritt, während die Reliefbildung nur durch elektrostatische Gradienten verursacht wird und längs der durch einen Ladungsgradienten gebildeten Linie eine einzelne Deformationslinie auftritt. Eine Reliefbildung ergibt sich nicht bei gleichmäßiger Ladungsverteilung. Dies ist ein wichtiger Unterschied, der nicht nur für den Anwendungszweck, sondern auch für den verschiedenartigen Mechanismus beider Verfahren Bedeutung hat. Bei der gebräuchlichen Erzeugung von Mattierungsbildern wird auf einem nichtleitenden Film, der ζ. Β. durch Einwirkung von Hitze oder Lösungsmitteldampf erweichbar ist, ein latentes elektrostatisches Bild oder Ladungsmuster erzeugt. Danach wird der Film erweicht, bis die elektrostatischen Kräfte des Ladungsmusters die Oberflächenspannungskräfte des Films überwiegen. Ist dieser Schwellwert erreicht, so werden auf der Oberfläche des Films spontan sehr kleine Oberflächenfalten oder -runzeln gebildet, deren Tiefe in einem jeweiligen Flächenteil im allgemeinen von der jeweils vorhandenen Ladungsstärke und der Dicke des Films abhängt. Dadurch erhält das Bild eine matte Erscheinungsform. In einer anderen Ausführung kann der Film vor der Aufbringung des Ladungsmusters erweicht werden, wenn er im erweichten Zustand eine zur Speicherung der Ladung ausreichend schlechte Leitfähigkeit hat. Das Mattierungsbild wird fixiert, indem der Film wieder erstarrt. Für eine wiederholt zu verwendende Bildplatte ist es normalerweise erwünscht, das fixierte Bild durch nochmalige Erweichung des thermoplastischen Films zu löschen und eine ausreichend geringe Viskosität für gewisse Zeit beizubehalten, um durch die Oberflächenspannung eine Glättung der Filmoberfläche zu erreichen.

In jüngerer Zeit wurde gefunden, daß die Bilderzeugung durch Oberflächendeformation speziell geeignet für die Holographie ist. Wie von Dennis Gabor in dem Aufsatz »A New Microscopic Principle« in Nature 161, S. 777 und 778 (1948), beschrieben wird, besteht das holographische Verfahren aus zwei Schritten, wobei das Defraktionsbild eines mit kohärenter Strahlung, z. B. Laserlicht, beleuchteten Objekts auf eine strahlungsempfindliche Schicht aufgezeichnet wird. Diese Aufzeichnung, unter der Bezeichnung Hologramm bekannt, wird dann zur Rekonstruktion einer ein Bild erzeugenden Wellenfront durch Beleuchtung mit kohärenter elektromagnetischer Strahlung verwendet. Dieses Verfahren wurde weiterentwickelt, siehe hierzu beispielsweise E. Leith und J. Upatnieks in zwei Aufsätzen im Journal of the Optical Society of America mit dem Titel »Reconstructed Wave-fronts in Communication Theory«, 52, 1123, Oktober 1962, und »Wave-front Reconstruction with Continuous Tone Objects«, 53, 1377, Dezember 1963, beschrieben.

Obwohl in der Forschung am meisten mit Amplitudenhologrammen gearbeitet wurde, ist es auch möglich, Phasenhologramme herzustellen, bei denen die Bilderzeugung in einem phasenmodulierten Muster statt eines amplitudenmodulierten Musters gespeichert wird, wie dies beispielsweise in einem Aufsatz von G.L.Rogers in Proceedings of the Royal Society, Edinberg, 193, 1953, sowie in einem Aufsatz von W. T. C a t h e y Jr. in Journal of the Optical Society of America, 55, 457 (1965), beschrieben wird.

Kürzlich wurde entdeckt, daß die vorstehend beschriebenen Deformationsabbildungsverfahren zur Herstellung von Phasenhologrammen ausgezeichneter Qualität verwendet werden können. Dieses Verfahren ist in der Patentanmeldung R 45090 IXa/42h beschrieben. Hierbei werden Phasenhologramme auf einer verformbaren thermoplastischen Schicht erzeugt, die sich als Überzug auf einer fotoleitfähigen Schicht befindet. Die verformbare Schicht wird gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und mit dem Objekt sowie mit Bezugsstrahlen kohärenter Strahlung belichtet, für die der Fotoleiter empfindlich ist. Nach der Belichtung wird die verformbare Schicht nochmals geladen, und die Platte wird auf die Erweichungstemperatur der verformbaren Schicht erhitzt. Bei dieser Temperatur tritt eine spontane Oberflächendeformation entsprechend dem holographischen Muster auf. Die Schicht wird dann zur Fixierung der holographischen Aufzeichnung abgekühlt. Falls erwünscht, kann die Erhitzung während der Belichtung stattfinden, so daß das rekonstruierte Bild gleichzeitig mit der Erzeugung des Hologramms beobachtet werden kann. Dieses Verfahren ermöglicht die einfache Erzeugung von Phasenhologrammen ausgezeichneter Qualität und Auflösung. Bei

Betrachtung mit normalem Licht erscheint die Bildfläche jedoch als ein willkürlich verteiltes Muster sehr feiner, fast unsichtbarer Erhebungen und Vertiefungen. Da die mittlere Tiefe dieser Verformungen oft weniger als 1 Mikron beträgt, können sie mit bloßem Auge nicht erkannt werden.

Trotz der ausgezeichneten Qualität haben diese Phasenhologramme auch gewisse Nachteile. Die leicht verformbaren Stoffe schmelzen oft bei geringen Temperaturen, haben eine klebrige Oberfläche und sind weich. Sie können leicht durch falsche Handhabung, versehentliche Einwirkung von Staub oder durch mäßig hohe Temperaturen beeinträchtigt werden. Während eine wünschenswerte Eigenschaft darin besteht, daß die verformbaren Platten zur Wiederver-Wendung durch nochmaliges Erweichen der Schicht und Glättung der Oberfläche durch Viskositätskräfte gelöscht werden kann, ist diese Temperaturempfindlichkeit für eine dauerhafte Aufzeichnung unerwünscht. Es ist schwierig, von einem Originalhologramm Nachbilder herzustellen, da die Oberfläche des Originals leicht verschlechtert wird. Der Abguß eines holographischen Originals mit einer Schmelze ist schwierig, da die Erhitzung des Originals eine Zerstörung des holographischen Musters bewirkt. «5 Auch sind viele verformbare Stoffe in vielen Lösungsmitteln löslich, die zum Abguß von Nachbildern aus einer Lösung verwendet werden. Ferner ist hierbei eine außergewöhnlich große Genauigkeit erforderlich, da das holographische Muster feinste Einzelheiten aufweist und zwischen den Erhebungen und Vertiefungen oft Amplitudenunterschiede von weniger als 1 Mikron vorliegen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Verfahren zur Nachbildung eines Deformationsbildes mit einer Verformungstiefe von bis zu 1 Mikron, insbesondere eines holographischen Bildes, anzugeben, mit dem die Herstellung von Nachbildungen möglich ist, die sich durch hohe Bildauflösung und Verformungsfestigkeit bei Spannungsbeanspruchungen auszeichnen.

Für ein Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem nachzubildenden Deformationsbild bei einer Temperatur unter etwa 95° C eine Schicht eines härtbaren, gegenüber der Bildoberfläche neutralen Stoffes, vorzugsweise von Silikonkautschuk, der einen Füllstoff mit einem Teilchendurchmesser von 10 Millimikron bis 1 Mikron hat, verformt und als negative Nachbildung von dem Deformationsbild abgezogen wird, und daß auf diese Nachbildung ein verflüssigter filmbildender Stoff gegossen und nach Filmbildung als positive Nachbildung von der negativen Nachbildung abgezogen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet eine hohe Auflösung der Nachbildungen, wobei gleichzeitig die Vermeidung von Verformungen durch Spannungsbeanspruchung sichergestellt ist, was in Anbetracht der geringen Verformungstiefe von entscheidender Bedeutung für die Bildqualität ist. Unschärfen der Nachbildungen werden daher praktisch vollständig vermieden. Der für die negative Nachbildung verwendete Füllstoff hat die Eigenschaft, die Spannungsfestigkeit der Nachbildung zu erhöhen. Ferner kann bei geeigneter Wahl des mittleren Durchmessers der Füllstoffteilchen die Bildauflösung gegenüber den Möglichkeiten bekannter Verfahren wesentlich erhöht werden. Es ist deshalb möglich, mit dem Verfahren nach der Erfindung Nachbildungen von Originalen mit der genannten sehr geringen Verformungstiefe bei ausgezeichneter Bildqualität herzustellen, so daß sich dieses Verfahren besonders gut für die Nachbildung holographischer Bilder eignet.

Es ist zwar bereits bekannt (siehe z. B. deutsche Patentschriften 850 421 und 945 224), Originale durch Aufbringen von Kunststoffmassen nachzubilden. Bei den dazu angewendeten Verfahren kommt jedoch nur die Nachbildung großer Gegenstände oder Formen in Betracht, wobei zwar die jeweilige Form naturgetreu wiederzugeben ist, jedoch die mit der Nachbildung eines Deformationsbildes mit sehr geringer Verformungstiefe auftretenden Probleme nicht gelöst werden. Solche Abformverfahren sind deshalb mit dem Verfahren nach der Erfindung nicht vergleichbar, denn bei den mit ihnen hergestellten Produkten kommt es nicht auf eine optimale Bildauflösung oder Spannungsfestigkeit mit für Deformationsbilder vorzugebenden Werten an.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden an Hand der einzigen Figur beschrieben, in der der Ablauf eines Nachbildungsverfahrens dargestellt ist.

Wie aus der Figur hervorgeht, wird das nachzubildende Deformationsbild zuerst nach einem üblichen Verfahren erzeugt. Vorzugsweise soll die Oberfläche dieses Originalbildes zur Härtung oder Verfestigung behandelt werden, wie im folgenden noch beschrieben wird.

Dann wird eine erste Nachbildung erzeugt, indem ein Stoff auf das Originalbild gegossen wird, der dieses nicht beeinträchtigt.

Dann wird von der ersten Nachbildung eine zweite Nachbildung gegossen.

Die so erzeugte zweite Nachbildung wird dann auf einen Bildträger übertragen, so daß sich eine endgültige positive Nachbildung des Originalbildes ergibt, und die erste Nachbildung wird wieder als eine Mutterplatte verwendet, oder es wird auf ihr eine dünne Silberschicht und darauf eine dickere Nickelschicht elektrisch gebildet.

Ist eine dritte Nachbildung mit Silber und Nickel hergestellt, so kann diese entweder als eine Preßmatrize für Kurzbetrieb verwendet werden, oder es wird mit ihr eine festere Nickelplatte nach Passivierung gebildet, die als Preßmatrize für längeren Betrieb verwendet wird.

Selbstverständlich sind bei dem in der Figur dargestellten Verfahren viele Änderungen möglich, wie noch beschrieben wird.

Wie noch erläutert wird, können einige der vorstehend genannten Verfahrensschritte hinsichtlich der Betriebsbedingungen, Stoffe, gewünschten Anzahl von Kopien usw. abgeändert werden. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Nachbildungen eines Originals, das sehr empfindlich gegen Druck, Lösungsmittel oder Hitze ist, mit außergewöhnlich guter Qualität.

Das nachzubildende Deformationsbild kann nach jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist speziell zur Nachbildung von Phasenhologrammen der in der Patentanmeldung R 45090 IX a/42 h beschriebenen Art geeignet. Es ist ferner zur Nachbildung von Mattierungsbildern der in der USA.-Patentschrift 3 196 001 beschriebenen Art und von Reliefbildern der in der USA.-Patentschrift 3 005 006 beschriebenen Art ge-

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eignet. Die nach diesen Verfahren erzeugten Defor- Typische organische Fotoleiter sind 1,4-Dicyanmationsbilder sind im allgemeinen zerbrechlich und naphthalin; 2,5-bis-(p-Amino-phenyl)-l,3,4-oxidiazol; gegenüber Hitze oder Reibung empfindlich. Diese N-Vinylcarbazol; Phthalocyanine, Chinacridone und Bilder werden erzeugt, indem auf einer Oberfläche deren Mischungen. Besteht die verformbare Schicht eines verformbaren thermoplastischen Stoffes ein 5 aus einem geeigneten aromatischen Polymer, so kann elektrostatisches Ladungsmuster gebildet und der sie selbst durch Zusammensetzung mit einer geeigthermoplastische Stoff auf seine Erweichungstempe- neten Lewissäure fotoleitfähig gemacht werden, ratur erhitzt wird, wodurch das Deformationsbild Typische Lewissäuren sind 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, spontan erscheint. Solche Bilder werden also im all- 4,4'-bis-(Dimethyl-amino) benzophenon, tetra-Chlorgemeinen auf thermoplastischen Stoffen erzeugt, die io phthalsäureanhydrid, Chloranil, Picrinsäure, 1,3,5-oft wenig oberhalb der Zimmertemperatur weich Trinitro-benzol und deren Mischungen,
werden. Das Oberflächendeformationsbild kann auf der Zur Erzeugung des nachzubildenden Originalbildes erhitzten verformbaren Schicht nach jedem geeigkann jede geeignete verformbare, nichtleitende neten Verfahren gebildet werden. Allgemein gethermoplastische Schicht verwendet werden. Typische 15 sprachen, bestehen die Bilderzeugungsschritte aus nichtleitende thermoplastische Stoffe sind die GIy- einer gleichförmigen elektrostatischen Aufladung der cerol- und Pentaerythritolester von teilweise hydrier- Schichtoberfläche, Belichtung der Oberfläche mit tem Kolophonium, Polyalphamethylstyrol, Terpoly- einem zu reproduzierenden Lichtmuster und Ermere von Styrol, Inden und Isopren; Piccolyte S-70 weichung der Schicht zur spontanen Ausbildung des und S-IOO (Polyterpenharze von Beta-Pinen, erhält- 20 Oberflächendeformationsbildes. Befinden sich die lieh von der Pennsylvania Industrial Chemical Com- verformbare Schicht und/oder die fotoleitfähige pany mit nach Ring- und Kugelanalyse ermittelten Schicht auf einer leitfähigen Unterlage, wie z. B. Schmelzpunkten von 70 bzw. 100° C); Piccopale einer Metallfolie oder einem polymeren Film mit 70 SF und Piccopale 85 (nicht reagierende Olefindien- einem transparenten leitfähigen Überzug, so kann harze der Pennsylvania Industrial Chemical Company 25 die gleichförmige elektrostatische Ladung beispielsmit Schmelzpunkten von 70 und 85° C und Mole- weise durch Koronaentladung erfolgen, wie sie in der kulargewichten von 800 bzw. 1000); Piccolastic A-75, USA.-Patentschrift 2 588 699 beschrieben ist. Selbst-D-100 und E-100 (Polystyrolharze mit Schmelz- verständlich können durch diese Aufladung jedoch punkten von 75 und 100° C der Pennsylvania auch andere Verfahren verwirklicht werden, bei-Industrial Chemical Company); Amberol ST-137X 30 spielsweise durch reibungselektrische Aufladung, wie (ein nicht reagierendes, nicht modifiziertes Phenol- sie in der USA.-Patentschrift 2 297 691 beschrieben formaldehydharz der Firma Röhm & Haas); Neolyn ist. Sind die wärmeverformbare Schicht und/oder die 23 (ein Alkydharz der Hercules Chemical Company); fotoleitfähige Schicht selbsttragend ausgeführt oder Polycarbonate, Polysulfone, Polyvinylchlorid, Mi- befinden sie sich auf einer nichtleitenden Unterlage, schungen von Silikon- und Styrolharzen mit ge- 35 so kann die gleichförmige Aufladung beispielsweise ringem Molekulargewicht sowie Mischungen dieser mit dem Doppelkoronaverfahren erfolgen, wie es in Stoffe. Vorzugsweise soll der thermoplastische Stoff der USA.-Patentschrift 2 885 556 beschrieben ist. wenig oberhalb Zimmertemperatur weich werden und Soll ein Mattierungs- oder Reliefbild erzeugt werden, bei der Erweichungstemperatur nichtleitend sein, so so wird eine Belichtung mit einem zu reproduzierendaß sich seine Oberfläche in richtiger Weise abhängig 40 den Licht-Schatten-Muster vorgenommen. Ist die von dem Oberflächenladungsmuster verformt. Im all- verformbare Schicht von sich aus fotoleitfähig, so gemeinen sind diese vorzugsweisen Stoffe bei Zim- kann auf den Belichtungsschritt unmittelbar die Entmertemperatur etwas weich und klebrig, und die wicklung folgen. Ist die verformbare Schicht als Oberflächendeformationsmuster verschlechtern sich Überzug auf einen Fotoleiter aufgebracht, so ist es bei leichter Erhitzung oder Berührung mit den 45 im allgemeinen vorteilhaft, die Oberfläche der 'vermeisten organischen Lösungsmitteln. Daher müssen formbaren Schicht beispielsweise durch Koronadie mit einem Bild versehenen Blätter sorgfältig be- ladung nochmals zu laden, um ein für die Entwickhandelt werden. lung geeignetes Oberflächenladungsmuster zu erFalls erwünscht, kann die thermoplastische Iso- zeugen. Soll ein Phasenhologramm hergestellt werden, lierstoffschicht auf einer fotoleitfähigen Isolierstoff- 5° so wird die Belichtung nach dem in der obengenannschicht vorgesehen sein oder durch Einlagerung ge- ten Patentanmeldung beschriebenen Verfahren voreigneter fotoleitfähiger Stoffe oder durch Sensitivie- genommen. Die Entwicklung kann auf jede geeignete rung des Harzes zur Bildung eines fotoleitfähigen Weise erfolgen,¹ wobei die Oberfläche der verformladungsübertragenden Komplexstoffes fotoleitfähig baren Schicht zur Ausbildung des Deformationsbildes gemacht werden. Typische als Überzug aufzu- 55 erreicht wird. Im allgemeinen wird die Platte vorbringende fotoleitfähige Schichten bestehen aus zugsweise auf die Erweichungstemperatur der veramorphem Selen, aus Pigmentstoff und Bindemittel formbaren Schicht erwärmt,, das Deformationsbild mit fotoleitfähigen Pigmentstoffen, wie Kadmium- erzeugt und dann die Platte zur Fixierung des Bildes sulfid, Kadmiumselenid, Zinksulfid, Zinkselenid, unter die Erweichungstemperatur abgekühlt. Auch Zinkoxid, Bleioxid, Titandioxid, Bleijodid, Blei- 60 kann die Oberfläche, falls dies erwünscht ist, durch selenid, dispergiert in einem nichtleitenden, film- Aufbringen einer Lösungsmittelflüssigkeit oder von bildenden Bindemittel, wie ein Silikonharz, ein Dampf erweicht werden.

Styrol-Butadienharz od. ä. Geeignete organische Mit diesen Verfahren ergeben sich Originalbilder Fotoleiter können auch als Überzugsschichten aus- hoher Auflösung auf Stoffen, die durch Hitze, gebildet oder in die wärmeverformbare Schicht ein- 65 Lösungsmittel oder Abrieb beeinträchtigt werden gemischt sein. Falls erwünscht, können diese Foto- können. Die Deformationsbilder werden im allgemeileiter sensitiviert werden, wozu geringe Anteile von nen gelöscht, wenn die Oberfläche der Deformations-Farben oder Lewissäuren verwendet werden. schicht durch Hitze oder Lösungsmittel erweicht

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wird, nachdem das bildmäßig verteilte Ladungs- RTV-116 und RTV-118, erhältlich von General

muster abgeleitet wurde. Electric, Silastic RTV-501, Silastic RTV S-5137A,

Als ein erster Schritt bei der Erzeugung von Nach- Silastic RTV S-5138A, Silastic RTV S-5302 und bildungen eines Deformationsbildes soll das Original- Silastic RTV S-5303, erhältlich von Dow Corning, bild vorzugsweise derart behandelt werden, daß sich 5 sowie Mischungen dieser Stoffe. Vorzugsweise wird eine »Oberflächenhaut« mit einer Stärke größer als diese erste negative Nachbildung mit einem aushärtetwa 0,3 Mikron bildet. Die Fixierung der Ober- baren Stoff hergestellt. Optimale Ergebnisse ermögflächendeformation durch Bildung derartiger Ober- liehen Silikonkautschukverbindungen, die bei Tempeflächenhäute ist eingehender in der Patentanmeldung raturen unter etwa 93° C aushärten. Silikonkautschuk R 41261 IXa/57e beschrieben. Diese Oberflächen- io ergab die Nachbildung mit der höchsten Auflösung haut ist härter und weniger löslich und gibt damit unter allen getesteten härtbaren Stoffen. Silikondem Originalbild eine höhere Widerstandskraft kautschukarten werden aus Silikongummi gebildet, gegenüber Abrieb, geringer Erhitzung oder Beruh- Diese Gummiarten bestehen weitgehend aus PoIyrung mit geringen Mengen Lösungsmitteldampf. Zur meren von Dimethylsilikon. Sie können Dimethyl-Bildung der Oberflächenhaut kann jedes geeignete 15 siloxane, kopolymerisiert mit geringeren Mengen Verfahren angewendet werden. Sie kann an Ort und eines weiteren zweiwertigen Silikons, enthalten. Bei-Stelle oder durch Aufbringen eines Stoffes auf einen spielsweise können Polydimethylsiloxane mit etwa anderen Stoff erzeugt werden. Typische Verfahren 5 bis etwa 15 % Diphenylsilikon, Diäthylsilikon oder zur Hautbildung sind die Belichtung mit aktivieren- Methylphenylsilikon kopolymerisiert sein. Das SiIidem Licht, X-Strahlen, Betastrahlen, Gammastrahlen, 20 kongummi kann ferner aktive Gruppen, wie SiH, Elektronenbeschuß, Koronaentladung, Hochspan- SiOH oder SiOCH₃ enthalten, und Vinyl-, Fluornungsentladung, Belichtung mit sichtbarem Licht, kohlenstoff- oder Nitrilgruppen können in das Einwirkung von Luft, Einwirkung von chemischen Silikonmolekül eingefügt sein. Falls erwünscht, kön-Stoffen, wie Oxydationsmittel und/oder Mittel zur nen feinverteilte Füllmittel, wie Silikagel, Kalzium-Bildung von Querverbindungen, Beifügung von Sen- 25 carbonat, Titandioxid, Eisenoxid oder deren Mischunsitivierungsmitteln zur Erhöhung der Empfindlich- gen mit dem Silikongummi gemischt sein, um die keit der wärmeverformbaren Schicht gegenüber der Spannungsfestigkeit der endgültigen Silikonkautschuk-Behandlung zur Hautbildung, Sprühen, Tauchüber- nachbildung zu erhöhen. Im allgemeinen erhöht sich zug sowie jede geeignete Kombination der Ver- die Bildauflösung bei abnehmendem mittlerem fahren. Abhängig von der Zusammensetzung der 30 Durchmesser der Füllstoffteilchen. Typische Füllverformbaren Schicht können der Grad und die stoffe haben einen Teilchendurchmesser von etwa Dauer der Belichtung mit den verschiedenen Strah- 10 Millimikron bis etwa 1 Mikron. Jeder geeignete lungsquellen zur Bildung einer geeigneten Ober- Katalysator, wie Metallseifen, Peroxide und andere flächenhaut geändert werden. Für die vorzugsweise Stoffe zur Erzeugung freier Radikale, kann zur Ausanzuwendenden deformierbaren Stoffe wurde ge- 35 härtung der Silikongummiverbindungen, die einen funden, daß eine ausreichend lange Belichtung mit Katalysator benötigen, verwendet werden. Typische ultravioletter Strahlung eine Oberflächenhaut ergibt, Katalysatoren sind Benzoylperoxid, Dichlorbenzoyldie ausgezeichnete Fixierungseigenschaften zeigt. peroxid, di-tert-Butylperoxid, t-Butylperoxid und Daher ist die Ultraviolettbelichtung das vorzugsweise deren Mischungen. Die Geschwindigkeit der Ausanzuwendende Verfahren zur Bildung der Ober- 40 härtung hängt von der relativen Menge des verwenflächenhaut. deten Katalysators ab. Befriedigende Aushärtungs-

Der zweite Schritt bei dem erfindungsgemäßen geschwindigkeiten erreicht man bei bis zu 5 Ge-Nachbildungsverfahren ist die Herstellung einer nega- wichtsprozent Katalysator, bezogen auf das Gewicht tiven Nachbildung durch Abguß des originalen De- des Silikonkautschuks. Man nimmt an, daß die Ausformationsbildes. 45 härtung durch die Bildung von Siloxanquerverbin-

Jeder geeignete härtbare Stoff kann zur Erzeugung düngen zwischen den polymeren Ketten auftritt. Der der negativen Nachbildung verwendet werden. Es ist aushärtbare Stoff wird zur Entfernung eingeschloswichtig, daß der Stoff die Erzeugung einer Nach- sener Luft in ein Vakuum eingegeben und dann in bildung mit hoher Auflösung ermöglicht. Ferner darf Schmelze mit dem zu reproduzierenden Deformadie Schrumpfung bei Verfestigung des Stoffes nur 50 tionsbild in Berührung gebracht. Dann wird er ausgering sein. Außerdem soll eine Erhitzung über 93° C gehärtet und von dem Originalbild abgezogen,
zur Verfestigung nicht nötig sein und während der Der nächste Schritt des erfindungsgemäßen NachHärtung keine Wärme erzeugt werden. Da die meisten bildungsverfahrens besteht in der Herstellung einer Stoffe der Deformationsbilder gegenüber Beschädi- zweiten, positiven Nachbildung, die von der ersten, gung durch die meisten organischen Lösungsmittel 55 negativen Nachbildung abgegossen wird. Hierzu kann empfindlich sind, soll der aufzugießende Stoff keine jeder geeignete filmbildende Stoff, der verflüssigt wer-Anteile dieser Lösungsmittel enthalten. Typische den kann und nicht an der ersten Nachbildung haftet, härtbare Stoffe sind Metallegierungen mit niedrigem verwendet werden. Er wird in einem Lösungsmittel Schmelzpunkt, wie Cerralow 117, eine Wismut- aufgelöst. Die relative Menge der verwendeten Indium-Legierung der Cerro Corporation; Wachse, 60 Lösung ist unkritisch, am wichtigsten ist lediglich die wie Epolene C-12, ein Polyäthylenwachs mit ge- endgültige Bildung eines kontinuierlichen Filmes, ringem Molekulargewicht, erhältlich von der Eastman Typische filmbildende Stoffe sind Lösungen von Chemical Co.; Gelatine, wie das von der Knox Polystyrol in Toluol, Polymethylmethacrylat in Gelatin Company erzeugte Nahrungsmittelprodukt, Methyläthylketon, Polyäthylmethacrylat in Äthylen-Polyvinylalkohole, wie Elvanol 71-30 und Elvanol 6g dichlorid, Zelluloseacetatbutyrat in Äthylacetat, aus-72-60, erhältlich von duPont Electrochemical; SiIi- härtbare Epoxydharze, aushärtbare Polyesterharze, konkautschukarten mit einer oder mehreren Kompo- geschmolzenes Polystyrol, geschmolzenes Polymethylnenten, wie RTV-Il, RTV-20, RTV-60, RTV-112, methacrylat, geschmolzenes Polyäthylen, Piastisole,

wie Polyvinylchloridharz, dispergiert in 2-Äthylphenylester, und Mischungen dieser Stoffe. Acrylharze, insbesondere Polyisobutylmethacrylat, werden vorzugsweise verwendet, da sie gleichmäßig ohne Blasenbildung aushärten und mit der im allgemeinen verwendeten Unterlage verträglich sind, die oft aus AcrylstofEen besteht. Daher werden diese Stoffe zur Herstellung der zweiten, positiven Nachbildung vorzugsweise verwendet. Zur Bildung einer flachen, zweiten Nachbildung wird der Stoff als dünne, flüssige Schicht auf eine Unterlage und/oder auf die erste Nachbildung aufgebracht. Während, vor oder nach der Verfestigung der flüssigen Schicht oder Schichten wird die Unterlage auf die erste Nachbildung unter leichtem Druck aufgelegt. Ist die Verfestigung vor dem Auflegen noch nicht eingetreten, so läßt man die flüssige Schicht oder Schichten lange genug aushärten oder trocknen. Das Gußprodukt ist eine starre, flache zweite (positive) Nachbildung des Originalbildes. Läßt man eine flüssige Schicht des Gußstoffes auf der Oberfläche der ersten Nachbildung sich verfestigen, bevor die Unterlage aufgelegt wird, so wird die Übertragung der verfestigten Schicht auf die Unterlage gelegentlich durch die Einwirkung von Wärme auf die Unterlage vor oder während der Übertragung verbessert, insbesondere wenn die verfestigte Schicht nichtklebend ist. Die Verfestigung der flüssigen Schicht auf der Oberfläche der ersten Nachbildung vor der Übertragung wird jedoch vorgezogen, da eine schnellere Produktion möglich ist, insbesondere, wenn filmbildende Stoffe verwendet werden, die in einem flüchtigen Lösungsmittel aufgelöst sind. Reicht der Druck bei der Übertragung des verfestigten Stoffes nicht zum Anhaften der gegossenen Schicht an der Unterlage aus, so kann eine Erweichung der Schicht und/oder der Unterlage mit einem Lösungsmittel durchgeführt werden, oder es wird jeder geeignete übliche Klebstoff zur Bindung der Schicht an der Unterlage angewendet. Die Unterlage kann jede geeignete Stärke haben, starr oder flexibel, löslich oder unlöslich, durchsichtig oder undurchsichtig sein und kann als Band, Blatt, Platte od. ä. ausgeführt sein. Die Unterlage soll jedoch zumindest eine glatte Oberfläche haben, die die zweite Nachbildung ohne Zerstörung des Bildes trägt. Die erste Nachbildung kann als Mutterplatte zur Erzeugung einer Vielzahl endgültiger zweiter, positiver Nachbildungen verwendet werden. Das vorzugsweise Verfahren zur Erzeugung der zweiten Nachbildung besteht aus den Schlitten der Verfestigung des hartbaren Gußstoffes in einen klebrigen Zustand und der Übertragung des verfestigten Stoffes durch Druckeinwirkung auf die Oberfläche einer Unterlage. Der verwendete Druck ist nicht kritisch, er soll jedoch zumindest zum guten Kontakt zwischen dem Gußstoff und der Oberfläche der Unterlage ausreichen. Ausgezeichnete Nachbildungen erhält man, wenn der Gußstoff so klebrig ist, daß er innerhalb von 5 Sekunden unter leichtem Druck, d. h. Daumendruck, an einem Blatt aus klarem Zelluloseacetat anhaftet und nach Trennung der ersten Nachbildung haftenbleibt. Obwohl geschmolzene oder härtbare Gußstoffe verwendet werden sollen, erhält man auch optimale Ergebnisse mit Lösungen von filmbildenden Polymeren in flüchtigen Lösungsmitteln. Lösungen von filmbildenden Polymeren erreichen den klebrigen Zustand schneller als andere härtbare Stoffe mit weniger Energieaufwand und erzeugen Bilder mit größerer Auflösung. Die Menge der Gußlösung soll zur Bildung einer trockenen Schicht mit glatter deformationsfreier Außenfläche ausreichen.

Ist eine Mutterplatte aus Metall erwünscht, so wird eine Nachbildung mit Metalloberfläche hergestellt. Nach chemischer Reinigung und Sensitivierung der Oberfläche der zweiten Nachbildung wird ein Metall, wie Silber, chemisch reduziert und auf die zweite Nachbildung bis zu einer Stärke aufgesprüht, die das Nichtvorhandensein von Poren gewährleistet und den nachfolgend einwirkenden elektrischen Galvanisierungsstrom aushält. Diese Stärke beträgt vorzugsweise etwa 7,5 oder 10 · 10~⁶ cm für diese Zwecke. Dieser Überzug schafft die zur galvanischen Herstellung einer guten Metallmutterplatte erforderliche sehr leitfähige Oberfläche. Ein geeignetes Verfahren zur Sensitivierung und Versilberung wird von A. M. M a χ in »Application of Electroforming to the Manufacturing of Disk Records« in ASTM Special Technical Publication Nr. 318 (1962), beschrieben. Die zweite Nachbildung wird dann in ein Galvanisierungsbad aus Nickelsulfamat gegeben, und auf die leitfähige Oberfläche wird Nickel galvanisch aufgebracht. Das Bad wird auf einer Temperatur von etwa 54°C gehalten, während der Strom für eine Platte von 30 cm etwa 50 Ampere beträgt. Die Galvanisierung wird fortgesetzt, bis die Schicht eine zum Selbsttragen ausreichende Stärke hat. Eine optimale Schichtbeschaffenheit und Sicherheit gegen Bildzerstorung ergeben sich mit einer Dicke der Nickelschicht zwischen etwa 0,13 und 0,3 mm. Dann wird die Metallschicht von der Plastikunterlage abgehoben, wobei sie sich leicht von dieser trennt, und ergibt so eine dritte, versilberte Metallmutterplatte mit negativem Bild. Diese Metallmutterplatte kann nun zum Pressen von Nachbildungen des originalen Deformationsbildes verwendet werden, wozu die nachstehend beschriebenen Preßverfahren dienen. Es kann jedoch, falls erwünscht, auch eine dauerhaftere Metallmutterplatte hergestellt werden. Vorzugsweise werden Nickelsulfamatbäder verwendet, da sich mit diesen eine schnelle und gleichmäßige Ablagerung ergibt.

Zur Bildung einer dauerhafteren Metallnachbildung wird die Oberfläche der dritten, negativen Nachbildung mit einer Kaliumdichromatlösung behandelt, um die Oberfläche chemisch zu passivieren. Diese Behandlung erlaubt die Galvanisierung einer ganz aus Nickel bestehenden Nachbildung auf der versilberten Fläche, verhindert jedoch eine Bindung beider Metalle aneinander. Es ergibt sich daraus eine dauerhafte, vierte Nickelnachbildung mit positivem Bild. Falls erwünscht, kann auch eine fünfte Nickelnachbildung mit negativem Bild aus der vierten Nachbildung gewonnen werden. Auch kann, falls erwünscht, die Oberfläche verchromt werden, um die Lebensdauer der Preßplatte zu verlängern.

Unabhängig von dem Verfahren zur Herstellung der endgültigen Metallpreßplatte werden die endgültigen Nachbildungen des originalen Deformationsbildes mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl endgültiger zweiter Nachbildungen oder durch Pressen hergestellt. Das im folgenden beschriebene Verfahren nach der Erfindung ist ein Heißpreßverfahren. Ein dünner, trokkener thermoplastischer Film (Zelluloseacetat mit einer Stärke von etwa 0,08 bis etwa 0,25 mm) wird zwischen einer erhitzten Nickelpreßplatte und einem Polster gepreßt, das flach sein kann oder die Kon-

türen einer positiven Mutterplatte entsprechend der Kontur der negativen Preßplatte haben kann. Der thermoplastische Film wird vorher auf eine Temperatur erhitzt, so daß keine thermischen Schockwirkungen auftreten, wenn er gegen die noch heißere Preßplatte gedrückt wird. Da die Tiefe der Oberflächendeformationen insbesondere im Falle eines holographischen Originalbildes nur sehr gering ist (in der Größenordnung von 0,5 Mikron), tritt wenig oder kein Zerfließen des Kunststoffes auf, höchstens eine leichte Verlagerung. Am Ende der Preßzeit wird die gepreßte thermoplastische Folie gelöst. Überraschenderweise ist dies ohne eine vorherige Abkühlung möglich. Man erhält eine heiß gepreßte Nachbildung des originalen Deformationsbildes mit guter Qualität. Für dieses Verfahren kann jeder geeignete thermoplastische Stoff verwendet werden. Typische derartige Stoffe sind Acetate, wie Zelluloseacetat, Zelluloseacetatbutyrat, Zellulosetriacetat, Butyrate, Polycarbonate; Polyester, wie Polyäthylenterephthalat; Vinylharze, wie Polyvinylchlorid, PoIysulfonharze und Mischungen dieser Stoffe. Zufriedenstellende Bilder ergeben sich mit den meisten getesteten thermoplastischen Stoffen bei einem Preßdruck zwischen etwa 27 und 408 atü, wenn eine Vorerwärmung des thermoplastischen Films bis ungefähr zur Erweichungstemperatur vorgenommen wird, eine Preßplattentemperatur von etwa 49 bis etwa 204° C und eine Preßzeit von weniger als etwa 30 Sekunden verwendet wird. Im allgemeinen sind höhere Druckwerte erforderlich, wenn geringere Preßplattentemperaturen verwendet werden. Es zeigte sich, daß die besten Nachbildungen auf Zelluloseacetat entstehen, wenn ein Preßdruck von etwa 27 bis 408 atü, eine Vorerhitzungstemperatur bis zu etwa 93° C, eine Preßplattentemperatur von etwa 49 bis etwa 149° C und eine Preßzeit von etwa 1 bis 10 Sekunden angewendet werden. Diese Werte werden deshalb zum Heißpressen der genauesten Nachbildungen auf Zelluloseacetat verwendet. Jedoch kann auch jeder andere geeignete Stoff hierzu dienen. Auch kann ein Kaltpreßverfahren angewendet werden. Das Heißpressen wird jedoch vorzugsweise angewendet, da ein geringerer Druck ausreicht und die Zerstörung der Bildfläche wesentlich verringert ist. Zur Herstellung holographischer Reflexionsbilder können metallüberzogene Plastikfflme verwendet werden. Auch kann eine durchsichtige Plastiknachbildung nach der Herstellung des Bildes metallisiert werden. Beide Seiten der Plastikfolie können gleichzeitig oder nacheinander mit demselben oder verschiedenen Hologrammen gepreßt werden. Selbstverständlich kann die Preßmutterplatte entweder eben oder auf einen Zylinder aufgezogen sein, mit dem sie über die thermoplastischen Folien gerollt wird.

Es sei bemerkt, daß mit dem vorstehend beschriebenen Heißpreßverfahren der thermoplastische Film für vergleichsweise kurze Zeit unter Druck steht und dann heiß abgelöst wird, so daß der erweichte Kunststoff während der Abkühlung nicht in der Preßform verbleibt. Überraschenderweise ergibt sich bei direkter Betrachtung des Bildes keine Formänderung trotz der Tatsache, daß der Stoff vor der Entfernung aus der Preßform nicht abgekühlt wurde. Dies macht eine Temperaturverringerung der Preßform nach der Erzeugung einer jeden Nachbildung überflüssig und erlaubt eine extrem schnelle Herstellung einer Anzahl sehr guter Nachbildungen mit einer einzigen Mutterplatte. Im Gegensatz zu einer Erweichung mit Lösungsmitteln hat dieses Heißpreßverfahren den Vorteil, daß es völlig trocken arbeitet und eine Auffrischung oder Nachlieferung von Lösungsmitteln nicht erfordert.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Nachbildung eines Deformationsbildes. Alle Anteile beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die Beispiele stellen vorzugsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.

Beispiel I

Zunächst wird ein holographisches Originalbild hergestellt. Es wird eine Überzugslösung gebildet, die etwa 20 Teile Polyvinylcarbazol, etwa 0,1 Teil Brilliant Green Special (ein Triphenylmethanfarbstoff der Allied Chemical Company), etwa 100 Teile Dioxan und etwa 110 Teile Dichlormethan enthält.

Diese Lösung wird auf die leitfähige Oberfläche einer NESA-Glasplatte (Glasunterlage, überzogen mit einer extrem dünnen, durchsichtigen Zinnoxydschicht, erhältlich von der Pittsburg Plate Glass Company) bis zu einer trockenen Stärke von etwa 7 Mikron aufgebracht. Auf diese fotoleitfähige Schicht wird eine Schicht aus Staybelite-Ester 10 (ein Glycerolester von 6O°/oig hydriertem Kolophonium, erhältlich von der Hercules Chemical Company) bis zu einer trokkenen Stärke von etwa 1 Mikron aufgebracht. Diese Schicht wird aufgebracht, indem ihre Unterlage mit einer Geschwindigkeit von etwa 12,5 cm pro Minute aus einer 2O°/oigen Lösung des Harzes in einem Kerosenlösungsmittel herausgezogen wird. Nach Trocknung besteht die vollständige Bildplatte aus einer leitfähigen Unterlage, einer fotoleitfähigen Schicht und einer deformierbaren thermoplastischen Schicht. Diese Platte wird bei Dunkelheit mit Koronaentladung auf eine Oberflächenspannung von etwa 500 Volt aufgeladen. Die Platte wird dann in einer Anordnung belichtet, wie sie in Fig. 1 der Patentanmeldung R 45090 IX a/42 h dargestellt ist. Dabei erfolgt eine Belichtung mit Objekt- und Bezugsstrahlen unter Verwendung eines Helium-Neon-Dauerstrich-Lasers, der im Tem-00-Betrieb bei 6328 Angström arbeitet (Modell 5200 der Perkin Eimer Company). Der Bezugsstrahl fällt unter einem Winkel von etwa 30° ein.

Nach nochmaliger Aufladung wird die Platte dann langsam auf ihre Erweichungstemperatur erhitzt. Das rekonstruierte Bild ist gleichzeitig mit der Bildung des Hologramms zu beobachten. Nach guter Ausbildung der Deformationen wird die Platte zur Fixierung des Bildes abgekühlt. Es ergibt sich eine holographische Aufzeichnung ausgezeichneter Qualität mit einer Auflösung von etwa 800 Linien pro Millimeter.

Das Hologramm wird etwa 6 Stunden lang dem ultravioletten Licht einer Quecksilber-Bogenlampe der General Electric von 100 Watt in einem Abstand von etwa 15 cm ausgesetzt. Wie oben beschrieben, wird dadurch die Oberfläche widerstandsfähig gemacht.

Etwa 100 Teile RTV-Il (eine bei Zimmertemperatur vulkanisierende Silikonkautschukverbindung der General Electric Company) werden mit etwa 0,3 Teilen eines zugehörigen Katalysators gemischt. Diese Mischung wird in einem Vakuumtrockner bei einem Druck von weniger als 0,17 atü gehalten, um

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eingeschlossene Luftblasen zu entfernen. Auf der mehrere Nachbildungen des Originalhologramms Oberfläche der Mischung wird dadurch eine Schaum- hergestellt. Ein trockener Zelluloseacetatfilm mit bildung verursacht. Nach etwa 5 Minuten wird der einer Stärke von etwa 0,18 mm wird auf etwa 88° C Druck langsam auf Atmosphärendruck gebracht. Das erhitzt. Die Metallmutterplatte wird auf etwa 138° C Originalhologramm wird dann mit der Bildfläche 5 erhitzt und unter einem Druck von etwa 54 atü auf nach oben in den Boden einer rechteckförmigen den Zelluloseacetatfilm gegen ein flaches Polster ge-Preßform von 12,7 mm gelegt. Nach Abstreichen der drückt. Druck und Temperatur werden etwa 5 Se-Oberfläche der evakuierten Silikonkautschukmischung künden lang beibehalten. Am Ende der Preßzeit wird wird diese sorgfältig in die Form bis zu einer Höhe der Plastikfilm ohne vorherige Abkühlung gelöst. Es von etwa 9,5 mm eingegossen, so daß alle Konturen io ergibt sich eine ausgezeichnete Nachbildung des vollständig gefüllt sind. Das Harz wird dann auf Originalhologramms. Über 100 weitere Nachbildun-Zimmertemperatur 48 Stunden lang abgekühlt. Mit gen werden in ähnlicher Weise heiß gepreßt, bevor größeren Mengen des Katalysators kann die Aus- ein merklicher Qualitätsabfall zu beobachten ist. härtungszeit wesentlich abgekürzt werden. Der ausgehärtete Kautschuk wird dann von dem Original ab- 15 Beispiel II gezogen. Es ergibt sich eine flexible, dauerhafte,

erste, negative Mutternachbildung aus Kautschuk. Wie im Beispiel I werden ein Originalhologramm, Das Originalhologramm wird durch diesen Abguß eine katalytisch gebildete erste und eine gegossene nicht beschädigt. zweite Mutterplatte hergestellt. In diesem Falle soll Eine Gußlösung wird dann hergestellt, indem etwa 20 eine dauerhaftere Mutterplatte heiß gepreßt werden, 17 Teile pulverisiertes Elvacite Nr. 2045 (ein Poly- so daß eine größere Anzahl von Nachbildungen herisobutylmethacrylatharz, erhältlich von E. I. duPont gestellt werden kann. Nach dem Überziehen der de Nemours & Co.) und etwa 28 Teile gereinigtes Plastiknachbildung mit Silber und einer 0,3 mm star-Äthylendichlorid gelöst werden. Die Lösung wird ken, galvanisch gebildeten Nickelschicht wird die einige Stunden lang stehengelassen, um Luftblasen 25 Silberoberfläche zur Passivierung mit einer Kaliumaus der gerührten Flüssigkeit austreten zu lassen. Ein dichromatlösung behandelt. Dies ermöglicht die GaI-Stück klares Plexiglas (Polymethylmethacrylat, er- vanisierung einer weiteren Nickelschicht auf die Silberhältlich von der Firma Röhm & Haas) mit einer oberfläche, ohne eine Silber-Nickel-Bindung zu erStärke von etwa 6,35 mm wird etwas größer als die zeugen. Nach derartiger Bildung einer 0,25 mm star-Kautschukplatte zugeschnitten. Ein dicker Guß der 30 ken Nickelschicht wird diese von der Silber-Nickel-Nachbildungslösen wird auf eine Kante der Plexi- Mutterplatte getrennt. Es ergibt sich eine dauerhafte, glasplatte und auf eine Kante der Kautschukform ganz aus Nickel bestehende, positive vierte Nachbilaufgegossen. Dann wird die Lösung auf beiden Flä- dung. Diese kann in einem Heißpreßverfahren, wie es chen mit Glasstäben zu einer dünnen Schicht ausge- im Beispiel I beschrieben ist, zur Herstellung gepreßwalzt. Die überzogene Plastikunterlage wird sofort 35 ter negativer Plastiknachbildungen verwendet werderart auf die überzogene Kautschukfläche gelegt, den. Für viele holographische Anwendungszwecke daß ein Zusammenschluß beider Flächen von einer ist die negative Nachbildung geeignet. Falls erSeite zur anderen wie beim Schließen einer Tür er- wünscht, kann diese Metallmutterplatte mit einem folgt. Noch verbleibende Luftblasen werden dadurch Chromüberzug versehen werden, der ihre Lebensherausgedrückt. Dann wird ein Gewicht, das einen 40 dauer weiter verlängert, wozu ein Strom von etwa Druck von etwa 0,01 at auf die Lösungsschicht er- 375 Ampere mit einer 35-cm-Platte verwendet wird, zeugt, auf die Plastikplatte aufgesetzt, und die Anordnung wird etwa 3 Stunden lang bei Zimmer- Beispiel III temperatur getrocknet. Es ergibt sich eine starre,

durchsichtige, zweite, positive Nachbildung aus 45 Die insgesamt aus Nickel gebildete (positive) vierte

Plastik mit guter Qualität. Die erste Musterplatte aus Nachbildung aus Beispiel II wird mit einer Lösung

Silikonkautschuk bleibt dabei unbeschädigt. von etwa 16 g Polyisobutylmethacrylat, gelöst in

Dann wird ein Hologramm in Form einer Metall- etwa 200 ml Methyläthylketon, durch Aufstreichen nachbildung hergestellt. Nach chemischer Reinigung überzogen. Der gebildete Flüssigkeitsfilm wird an der und Sensitivierung der Oberfläche der zweiten Nach- 50 Luft bei Zimmertemperatur etwa 20 Sekunden lang bildung mit einer Zinnoxydchloridlösung wird Silber getrocknet, bis er einen klebrigen Zustand erreicht, aus einer ammoniakhaltigen Silbernitratlösung ehe- Eine dünne Zelluloseacetatfolie mit einer Stärke von misch reduziert, während diese auf die Plastiknach- etwa 0,13 mm wird gleichmäßig mittels einer Gummibildung aufgesprüht wird. Die erhaltene Silberschicht walze auf die klebrige Schicht gedrückt. Die Zelluhat eine Stärke von etwa 7,6 · 10~^e cm. Der Silber- 55 loseacetatfolie wird dann von der vierten Mutterüberzug bildet die zur Herstellung einer guten gal- platte abgezogen. Der übertragene Film zeigt eine vanischen Metallnachbildung erforderliche sehr leit- gute Haftung an der Zelluloseacetatfolie. Über 100 fähige Oberfläche. Die Nickelschicht mit einer Stärke weitere Nachbildungen werden auf ähnliche Weise von etwa 0,3 mm wird dann galvanisch auf die Silber- mit der vierten Nachbildung hergestellt, wobei kein fläche in einem Nickelsulfamatbad bei einer Tempe- 60 merklicher Abfall der Qualität auftritt, ratur von etwa 54° C und einem Gesamtstrom für

eine 30-cm-Platte von 50 Ampere aufgebracht. Nach Beispiel IV der Galvanisierung wird das mit Nickel belegte Silber

leicht aus der Plastikform genommen, und es ergibt Ein Originalhologramm sowie eine katalytisch gesich eine dritte, negative Metallmutterplatte mit einer 65 gossene erste Mutterplatte werden wie im Beispiel I

Silberoberfläche. Die Nachbildung ist als Preßplatte hergestellt. In diesem Falle soll eine zweite Nachbil-

für Kurzbetrieb geeignet. dung schneller als im Beispiel I gebildet werden. Die

Unter Verwendung dieser Platte werden dann erste Mutterplatte wird in ein Bad von etwa 2 g PoIy-

methylmethacrylat, gelöst in 200 ml Methyläthylketon, getaucht und langsam innerhalb von 3 Sekunden herausgezogen. Der gebildete Flüssigkeitsfilm wird an Luft bei Zimmertemperatur etwa 30 Sekunden lang getrocknet, bis er einen klebrigen Zustand erreicht. Der klebrige Film wird dann an eine dünne Zelluloseacetatbutyrat-Folie mit einer Stärke von etwa 0,25 mm gedrückt. Die erste Mutterplatte wird unmittelbar nach der Druckeinwirkung abgezogen. Der übertragene Film zeigt überraschend starke Haftung an der Folie. Die insgesamt zur Bildung der zweiten Nachbildung erforderliche Zeit ist fast 360mal schneller als die für die zweite Mutterplatte im Beispiel I beschriebenen Herstellungsschritte. Die erste Mutterplatte wird nochmals in der vorstehend beschriebenen Weise zur Herstellung von mehr als 100 guten zweiten Nachbildungen ohne merklichen Qualitätsabfall verwendet. Eine der auf diese Weise erzeugte zweite Nachbildung wird dann zur Herstellung einer dritten Mutterplatte wie im Beispiel I verwendet.

Beispiel V

Das im Beispiel IV beschriebene Verfahren wird wiederholt mit dem Unterschied, daß eine PoIyäthylenterephthalat-Folie mit einer Stärke von 0,3 mm an Stelle der Zelluloseacetatbutyrat-Folie verwendet wird. Die hergestellten zweiten Nachbildungen entsprechen in ihrer Qualität denjenigen aus Beispiel IV.

Beispiel VI

Das im Beispiel IV beschriebene Verfahren wird wiederholt mit dem Unterschied, daß der Flüssigkeitsfilm auf die Oberfläche der ersten Mutterplatte aufgewalzt wird, wonach er etwa 1 Minute bis zu einem nichtklebrigen Zustand trocknet und dann etwa 4 Sekunden lang gegen eine Zelluloseacetatbutyrat-Folie gedrückt wird, die sich auf einer heißen

ίο Platte mit einer Temperatur von etwa 100° C befindet. Die erste Mutterplatte wird dann von dem übertragenen Film getrennt. Sie wird in der vorstehend beschriebenen Weise zur Herstellung von mehr als 100 zweiten Nachbildungen guter Qualität verwendet. Eine der zweiten Nachbildungen wird dann zur Herstellung einer dritten Mutterplatte wie im Beispiel I verwendet.

Obwohl spezielle Bestandteile und Stoffmengen in der vorstehenden Beschreibung vorzugsweiser Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben wurden, können auch andere Stoffe und Bedingungen, wie sie weiter oben aufgeführt sind, mit ähnlichen Ergebnissen angewendet werden. Zusätzlich können weitere Stoffe zu den verschiedenen Nachbildungsstoffen hinzugefügt werden, um eine synergetische, verbessernde oder anderweitig abändernde Auswirkung auf deren Eigenschaften zu erzielen. Beispielsweise können Temperaturänderungen oder Ablösungsmittel verwendet werden, falls dies erwünscht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Nachbildung von Deformationsbildern, insbesondere für die Holographie, mit einer mittleren Verformungstiefe von bis zu 1 Mikron, dadurch gekennzeichnet, daß an dem nachzubildenden Deformationsbild bei einer Temperatur unter etwa 95° C eine Schicht eines härtbaren, gegenüber der Bildoberfläche neutralen Stoffes, vorzugsweise von Silikonkautschuk, der einen Füllstoff mit einem Teilchendurchmesser von 10 Millimikron bis 1 Mikron hat, verformt und als negative Nachbildung von dem Deformationsbild abgezogen wird, und daß auf diese Nachbildung ein verflüssigter filmbildender Stoff gegossen und nach Filmbildung als positive Nachbildung von der negativen Nachbildung abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der filmbildende Stoff durch Auflösung in einem Lösungsmittel verflüssigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des filmbildenden Stoffes auf die negative Nachbildung in einer Menge abgelagert wird, die zur Bildung einer dünnen, trockenen Schicht mit einer glatten, deformationsfreien Außenfläche ausreicht, und daß die glatte Oberfläche einer Unterlage vor dem Abziehen gegen die glatte, deformationsfreie Außenfläche gedrückt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des filmbildenden Stoffes bis zum klebrigen Zustand getrocknet wird, bevor er mit der glatten Oberfläche der Unterlage zusammengebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Oberfläche der Unterlage vor dem Zusammenbringen mit der dünnen, trockenen Schicht erhitzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als filmbildender Stoff ein Kunstharz verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abziehen eine dritte, negative Nachbildung durch Ablagerung einer dünnen Silberschicht auf der Oberfläche der zweiten, positiven Nachbildung, Galvanisierung einer Nickelschicht auf die Silberschicht und Trennung der Silberschicht von der zweiten, positiven Nachbildung hergestellt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberschicht bis zu einer Stärke von 7,6 · 10~⁶ bis 10 · 10-« cm aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht bis zu einer Stärke von 0,13 bis 0,3 mm aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Deformationsbild eine vierte, positive Metallnachbildung durch Passivierung der Silberoberfläche der dritten, negativen Nachbildung, Galvanisierung einer Nickelschicht auf die Silberoberfläche und Trennung der Silberfläche von der vierten, positiven Nachbildung hergestellt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte, positive Nachbildung durch Pressen der dritten Nachbildung gegen die Oberfläche eines verformbaren thermoplastischen Films hergestellt wird, wobei ein zur Verformung der Oberfläche des thermoplastischen Films in bildmäßiger Verteilung ausreichender Druck erzeugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte, positive Nachbildung durch Auflegen des thermoplastischen Films auf eine Unterlage, Vorerwärmung des thermoplastischen Films, Vorerwärmung der dritten Nachbildung, Pressen der dritten Nachbildung gegen den thermoplastischen Film für eine Zeit von weniger als 30 Sekunden und Abziehen der so gebildeten vierten, positiven Nachbildung von der dritten Nachbildung hergestellt wird, wobei die dritte Nachbildung die Preßtemperatur beibehält.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Film aus Zelluloseacetat mit einer Stärke von 0,08 bis 0,25 mm besteht.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte, positive Nachbildung durch Auflegen des thermoplastischen Films auf eine Unterlage, Erhitzung des thermoplastischen Films auf eine Vortemperatur im Erweichungsbereich, Erhitzung der dritten Nachbildung auf eine Vortemperatur zwischen 49 und 204° C, Pressen der dritten Nachbildung gegen den thermoplastischen Film für eine Zeit von weniger als 30 Sekunden und Abziehen der so gebildeten vierten Nachbildung von der dritten Nachbildung hergestellt wird, wobei die dritte Nachbildung die Preßtemperatur beibehält.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schicht des verflüssigten Kunstharzes auf die erste Nachbildung aufgebracht wird und daß die. freie Oberfläche der dünnen Schicht vor dem Abziehen der so gebildeten zweiten, positiven Nachbildung von der ersten Nachbildung mit einer Unterlage in Berührung gebracht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht des verflüssigten Kunstharzes vor der Berührung der freien Oberfläche mit der Unterlage bis zu einem klebrigen Zustand ausgehärtet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht des verflüssigten Kunstharzes nach Berührung der freien Oberfläche mit der Unterlage ausgehärtet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht des verflüssigten Kunstharzes vor der Berührung der freien Oberfläche mit der Unterlage ausgehärtet wird und daß zumindest der Unterlage gleichzeitig mit der Übertragung der dünnen Schicht des ausgehärteten Harzes auf die Unterlage Wärmeenergie zugeführt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, positive Nachbildung durch Ablagerung einer dünnen Schicht des verflüssigten Kunstharzes auf die Oberfläche einer Unterlage und Abguß der dünnen Schicht des verflüssigten Kunstharzes gegen die erste, negative Nachbildung hergestellt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, positive Nachbildung aus einer Lösung eines Acrylharzes in einem organischen Lösungsmittel gebildet wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, positive Nachbildung aus einem geschmolzenen thermoplastischen Harz gebildet wird.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Herstellung der ersten, negativen Nachbildung das nachzubildende Deformationsbild zur Erzeugung einer Oberfiächenhaut behandelt wird, die aus einem härteren Stoff mit einer höheren Viskosität bei Erweichungstemperatur der Originalbildfläche besteht als derjenige des originalen Deformationsbildes.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenhaut eine Stärke von mindestens 0,3 Mikron besitzt.